Java | LeetCode

Задача: 414. Third Maximum Number
Сложность: easy

Если задан целочисленный массив nums, верните третье максимальное число в этом массиве. Если третьего максимального числа не существует, верните максимальное число.

Пример:

Input: nums = [3,2,1]
Output: 1

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируйте три переменные для хранения первого, второго и третьего максимальных чисел, используя значения None или аналогичные значения.

2⃣Пройдитесь по массиву, обновляя переменные первого, второго и третьего максимальных чисел, избегая дубликатов.

3⃣Если третье максимальное число существует, верните его. В противном случае, верните первое максимальное число.

😎 Решение:

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class Solution {
    public int thirdMax(int[] nums) {
        Integer first = null;
        Integer second = null;
        Integer third = null;
        
        for (Integer num : nums) {
            if (num.equals(first) || num.equals(second) || num.equals(third)) {
                continue;
            }
            if (first == null || num > first) {
                third = second;
                second = first;
                first = num;
            } else if (second == null || num > second) {
                third = second;
                second = num;
            } else if (third == null || num > third) {
                third = num;
            }
        }
        
        return third != null ? third : first;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 443. String Compression
Сложность: medium

Дан массив символов chars, сжать его, используя следующий алгоритм:

Начните с пустой строки s. Для каждой группы последовательных повторяющихся символов в chars:

Если длина группы равна 1, добавьте символ к строке s.
В противном случае добавьте символ, а за ним длину группы.
Сжатая строка s не должна возвращаться отдельно, а вместо этого должна быть сохранена в входном массиве символов chars. Обратите внимание, что длины групп, которые равны 10 или более, будут разделены на несколько символов в chars.

После того как вы закончите модификацию входного массива, верните новую длину массива.

Вы должны написать алгоритм, который использует только постоянное дополнительное пространство.

Пример:

Input: chars = ["a","a","b","b","c","c","c"]
Output: Return 6, and the first 6 characters of the input array should be: ["a","2","b","2","c","3"]
Explanation: The groups are "aa", "bb", and "ccc". This compresses to "a2b2c3".

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Объявите переменные i – первый индекс текущей группы, и res – длина ответа (сжатой строки). Инициализируйте i = 0, res = 0.

2⃣Пока i меньше длины chars: Найдите длину текущей группы последовательных повторяющихся символов groupLength. Добавьте chars[i] к ответу (chars[res++] = chars[i]). Если groupLength > 1, добавьте строковое представление groupLength к ответу и увеличьте res соответственно. Увеличьте i на groupLength и перейдите к следующей группе.

3⃣Верните res.

😎 Решение:

class Solution {
    public int compress(char[] chars) {
        int i = 0;
        int res = 0;
        while (i < chars.length) {
            int groupLength = 1;
            while (i + groupLength < chars.length && chars[i + groupLength] == chars[i]) {
                groupLength++;
            }
            chars[res++] = chars[i];
            if (groupLength > 1) {
                String strRepr = Integer.toString(groupLength);
                for (char ch : strRepr.toCharArray()) {
                    chars[res++] = ch;
                }
            }
            i += groupLength;
        }
        return res;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 54. Spiral Matrix
Сложность: medium

Для матрицы размером m на n верните все элементы матрицы в спиральном порядке.

Пример:

Input: matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
Output: [1,2,3,6,9,8,7,4,5]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализируемая граница: up, down, left, right, а также список resultдля сохранения результата.

2⃣Пока размер результата уменьшает общее количество элементов: продвигается по верхней строке влево вправо, вправо столбцу вверху вниз, нижней строке справа налево (если строки не поворачиваются), левый столбец увеличивается вверх (если столбцы не поворачиваются).

3⃣После каждого прохождения обновляем границу: смещаемся вверх, вниз, влево и вправо вправо.

😎 Решение:

class Solution {
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        List<Integer> result = new ArrayList<>();
        int rows = matrix.length;
        int columns = matrix[0].length;
        int up = 0;
        int left = 0;
        int right = columns - 1;
        int down = rows - 1;

        while (result.size() < rows * columns) {
            for (int col = left; col <= right; col++) {
                result.add(matrix[up][col]);
            }
            for (int row = up + 1; row <= down; row++) {
                result.add(matrix[row][right]);
            }
            if (up != down) {
                for (int col = right - 1; col >= left; col--) {
                    result.add(matrix[down][col]);
                }
            }
            if (left != right) {
                for (int row = down - 1; row > up; row--) {
                    result.add(matrix[row][left]);
                }
            }
            left++;
            right--;
            up++;
            down--;
        }

        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 387. First Unique Character in a String
Сложность: easy

Дана строка s, найдите первый неповторяющийся символ в ней и верните его индекс. Если такого символа не существует, верните -1.

Пример:

Input: s = "leetcode"
Output: 0

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Постройте хеш-таблицу, где ключами являются символы строки, а значениями — количество их появлений. Для этого пройдите по строке и для каждого символа увеличивайте его счетчик в хеш-таблице.

2⃣Пройдите по строке снова и проверьте для каждого символа, является ли его количество появлений в хеш-таблице равным 1.

3⃣Если найдется символ с количеством появлений, равным 1, верните его индекс. Если такой символ не найден, верните -1.

😎 Решение:

import java.util.Random;

public class Solution {
    private int[] original;
    private int[] array;
    private Random rand = new Random();

    public Solution(int[] nums) {
        array = nums.clone();
        original = nums.clone();
    }

    public int[] reset() {
        array = original.clone();
        return original;
    }

    public int[] shuffle() {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            int randIndex = rand.nextInt(array.length - i) + i;
            int temp = array[i];
            array[i] = array[randIndex];
            array[randIndex] = temp;
        }
        return array;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 819. Most Common Word
Сложность: easy

Дана строка paragraph и массив строк banned, представляющий запрещенные слова. Верните наиболее часто встречающееся слово, которое не запрещено. Гарантируется, что существует хотя бы одно слово, которое не запрещено, и что ответ является уникальным.

Слова в paragraph нечувствительны к регистру, и ответ должен быть возвращен в нижнем регистре.

Пример:

Input: paragraph = "Bob hit a ball, the hit BALL flew far after it was hit.", banned = ["hit"]
Output: "ball"
Explanation: 
"hit" occurs 3 times, but it is a banned word.
"ball" occurs twice (and no other word does), so it is the most frequent non-banned word in the paragraph. 
Note that words in the paragraph are not case sensitive,
that punctuation is ignored (even if adjacent to words, such as "ball,"), 
and that "hit" isn't the answer even though it occurs more because it is banned.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Заменяем всю пунктуацию пробелами и одновременно переводим каждую букву в нижний регистр. Это можно сделать и в два этапа, но здесь мы объединяем их в один этап.

2⃣Разбиваем полученный результат на слова, используя пробелы в качестве разделителей.

3⃣Затем итерируемся по словам, чтобы подсчитать количество появлений каждого уникального слова, исключая слова из списка запрещенных. С помощью хеш-таблицы {слово->количество} проходим по всем элементам, чтобы найти слово с наивысшей частотой.

😎 Решение:

class Solution {
    public String mostCommonWord(String paragraph, List<String> banned) {
        String normalizedStr = paragraph.replaceAll("[^a-zA-Z0-9 ]", " ").toLowerCase();
        String[] words = normalizedStr.split("\\s+");
        Map<String, Integer> wordCount = new HashMap<>();
        Set<String> bannedWords = new HashSet<>(banned);

        for (String word : words) {
            if (!bannedWords.contains(word)) {
                wordCount.put(word, wordCount.getOrDefault(word, 0) + 1);
            }
        }

        return Collections.max(wordCount.entrySet(), Map.Entry.comparingByValue()).getKey();
    }

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 319. Bulb Switcher
Сложность: medium

Есть n лампочек, которые изначально выключены. Сначала вы включаете все лампочки, затем выключаете каждую вторую лампочку.

На третьем раунде вы переключаете каждую третью лампочку (включаете, если она выключена, или выключаете, если она включена). На i-ом раунде вы переключаете каждую i-ую лампочку. На n-ом раунде вы переключаете только последнюю лампочку.

Верните количество лампочек, которые будут включены после n раундов.

Пример:

Input: n = 3
Output: 1
Explanation: At first, the three bulbs are [off, off, off].
After the first round, the three bulbs are [on, on, on].
After the second round, the three bulbs are [on, off, on].
After the third round, the three bulbs are [on, off, off]. 
So you should return 1 because there is only one bulb is on.
Explanation: The two words can be "abcw", "xtfn".

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация
Лампочка остается включенной, если она переключалась нечетное количество раз. Лампочка будет переключаться на каждом делителе её номера.

2⃣Определение состояния лампочки
Лампочка останется включенной только в том случае, если у нее нечетное количество делителей, что возможно только для квадратных чисел.

3⃣Подсчет включенных лампочек
Количество лампочек, которые будут включены после n раундов.

😎 Решение:

class Solution {
    public int bulbSwitch(int n) {
        return (int) Math.sqrt(n);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 162. Find Peak Element
Сложность: medium

Пиковым элементом называется элемент, который строго больше своих соседей.

Для массива целых чисел nums с индексацией с нуля найдите пиковый элемент и верните его индекс. Если в массиве несколько пиков, верните индекс любого из пиков.

Вы можете представить, что nums[-1] = nums[n] = -∞. Другими словами, элемент всегда считается строго большим, чем сосед, находящийся за пределами массива.

Необходимо написать алгоритм, который работает за время O(log n).

Пример:

Input: nums = [1,2,3,1]
Output: 2
Explanation: 3 is a peak element and your function should return the index number 2.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Начальная проверка:
Определяем средний элемент массива mid как mid = low + (high - low) / 2. Это помогает предотвратить возможное переполнение при больших значениях индексов.

2⃣Определение направления поиска:
Сравниваем элемент nums[mid] с его правым соседом nums[mid + 1]. Если nums[mid] меньше nums[mid + 1], это указывает на наличие восходящей последовательности, и мы двигаемся вправо, устанавливая low = mid + 1. Это потому, что пик гарантированно находится в правой части.
Если nums[mid] больше nums[mid + 1], это указывает на наличие нисходящей последовательности, и пик находится либо в mid, либо слева от него, тогда устанавливаем high = mid.

3⃣Завершение поиска:
Процесс продолжается до тех пор, пока low не станет равным high, что означает сужение поисковой области до одного элемента, который и является пиком, поскольку мы исключили все другие возможности.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int findPeakElement(int[] nums) {
        return search(nums, 0, nums.length - 1);
    }

    public int search(int[] nums, int l, int r) {
        if (l == r) return l;
        int mid = (l + r) / 2;
        if (nums[mid] > nums[mid + 1]) return search(nums, l, mid);
        return search(nums, mid + 1, r);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 924. Minimize Malware Spread
Сложность: hard

Вам дана сеть из n узлов, представленная в виде графа с матрицей смежности n x n, где i-й узел непосредственно связан с j-м узлом, если graph[i][j] == 1. Некоторые узлы изначально заражены вредоносным ПО. Если два узла соединены напрямую и хотя бы один из них заражен вредоносным ПО, то оба узла будут заражены вредоносным ПО. Такое распространение вредоносного ПО будет продолжаться до тех пор, пока не останется ни одного узла, который можно было бы заразить таким образом. Предположим, что M(initial) - это конечное число узлов, зараженных вредоносным ПО, во всей сети после прекращения распространения вредоносного ПО. Мы удалим из initial ровно один узел. Верните тот узел, удаление которого минимизирует M(initial). Если можно удалить несколько узлов, чтобы минимизировать M(initial), верните такой узел с наименьшим индексом. Обратите внимание, что если узел был удален из начального списка зараженных узлов, он все равно может быть заражен позже из-за распространения вредоносного ПО.

Пример:

Input: arr = [1,1,2,2,3,3,4,4,5,5], target = 8
Output: 20

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Определить количество зараженных узлов после распространения вредоносного ПО для исходного списка initial.

2⃣Для каждого узла в initial удалить его и вычислить количество зараженных узлов после распространения вредоносного ПО.

3⃣Найти узел, удаление которого минимизирует количество зараженных узлов. Если есть несколько таких узлов, выбрать узел с наименьшим индексом.

😎 Решение:

import java.util.*;

class Solution {
    public int minMalwareSpread(int[][] graph, int[] initial) {
        int n = graph.length;
        Set<Integer> initialSet = new HashSet<>();
        for (int node : initial) {
            initialSet.add(node);
        }
        Arrays.sort(initial);
        int minInfected = Integer.MAX_VALUE;
        int bestNode = initial[0];
        
        for (int node : initial) {
            Set<Integer> infected = new HashSet<>(initialSet);
            infected.remove(node);
            for (int i : initialSet) {
                if (i != node) {
                    dfs(graph, i, infected);
                }
            }
            if (infected.size() < minInfected) {
                minInfected = infected.size();
                bestNode = node;
            }
        }
        
        return bestNode;
    }
    
    private void dfs(int[][] graph, int node, Set<Integer> infected) {
        for (int neighbor = 0; neighbor < graph.length; neighbor++) {
            if (graph[node][neighbor] == 1 && !infected.contains(neighbor)) {
                infected.add(neighbor);
                dfs(graph, neighbor, infected);
            }
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 559. Maximum Depth of N-ary Tree
Сложность: easy

Дано n-арное дерево, найдите его максимальную глубину.

Максимальная глубина - это количество узлов вдоль самого длинного пути от корневого узла до самого дальнего листового узла.

Сериализация ввода n-арного дерева представлена в порядке уровня, каждая группа дочерних узлов разделена значением null (см. примеры).

Пример:

Input: root = [1,null,3,2,4,null,5,6]
Output: 3

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Интуитивный подход заключается в решении задачи с помощью рекурсии.

2⃣Здесь мы демонстрируем пример с использованием стратегии поиска в глубину (DFS - Depth First Search).

3⃣Применяя DFS, проходим через все узлы дерева, вычисляя максимальную глубину.

😎 Решение:

class Solution {
    public int maxDepth(Node root) {
        if (root == null) {
            return 0;
        } else if (root.children.isEmpty()) {
            return 1;  
        } else {
            List<Integer> heights = new LinkedList<>();
            for (Node item : root.children) {
                heights.add(maxDepth(item)); 
            }
            return Collections.max(heights) + 1;
        }
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 616. Add Bold Tag in String
Сложность: medium

Вам дана строка s и массив строк words. Вы должны добавить закрытую пару полужирных тегов <b> и </b>, чтобы обернуть подстроки в s, которые существуют в words. Если две такие подстроки пересекаются, вы должны обернуть их вместе только одной парой закрытых полужирных тегов. Если две подстроки, обернутые полужирными тегами, идут подряд, вы должны объединить их. Верните s после добавления полужирных тегов.

Пример:

Input: s = "abcxyz123", words = ["abc","123"]
Output: "<b>abc</b>xyz<b>123</b>"

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Найдите все позиции вхождений подстрок из words в строку s и пометьте эти позиции для выделения тегами <b> и </b>.

2⃣Пройдитесь по помеченным позициям, чтобы определить области, которые нужно обернуть в полужирные теги, слияя пересекающиеся и смежные области.

3⃣Постройте новую строку s, добавляя теги <b> и </b> в определенные позиции.

😎 Решение:

public class Solution {
    public String addBoldTag(String s, String[] words) {
        int n = s.length();
        boolean[] bold = new boolean[n];
        
        for (String word : words) {
            int start = s.indexOf(word);
            while (start != -1) {
                for (int i = start; i < start + word.length(); i++) {
                    bold[i] = true;
                }
                start = s.indexOf(word, start + 1);
            }
        }
        
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        int i = 0;
        while (i < n) {
            if (bold[i]) {
                result.append("<b>");
                while (i < n && bold[i]) {
                    result.append(s.charAt(i));
                    i++;
                }
                result.append("</b>");
            } else {
                result.append(s.charAt(i));
                i++;
            }
        }
        
        return result.toString();
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 315. Count of Smaller Numbers After Self
Сложность: hard

Дан целочисленный массив nums, верните целочисленный массив counts, где counts[i] - это количество элементов справа от nums[i], которые меньше nums[i].

Пример:

Input: nums = [5,2,6,1]
Output: [2,1,1,0]
Explanation:
To the right of 5 there are 2 smaller elements (2 and 1).
To the right of 2 there is only 1 smaller element (1).
To the right of 6 there is 1 smaller element (1).
To the right of 1 there is 0 smaller element.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Реализуйте дерево отрезков (segment tree). Поскольку дерево инициализируется нулями, нужно реализовать только операции обновления и запроса. Установите смещение offset = 10^4.

2⃣Итерация по каждому числу в nums в обратном порядке. Для каждого числа выполните следующие действия:
Смещайте число на num + offset.
Запросите количество элементов в дереве отрезков, которые меньше текущего числа.
Обновите счетчик текущего числа в дереве отрезков.

3⃣Верните результат.

😎 Решение:

class Solution {
    public List<Integer> countSmaller(int[] nums) {
        int offset = 10000;
        int size = 2 * 10000 + 1;
        int[] tree = new int[size * 2];
        List<Integer> result = new ArrayList<Integer>();

        for (int i = nums.length - 1; i >= 0; i--) {
            int smaller_count = query(0, nums[i] + offset, tree, size);
            result.add(smaller_count);
            update(nums[i] + offset, 1, tree, size);
        }
        Collections.reverse(result);
        return result;
    }

    private void update(int index, int value, int[] tree, int size) {
        index += size;
        tree[index] += value;
        while (index > 1) {
            index /= 2;
            tree[index] = tree[index * 2] + tree[index * 2 + 1];
        }
    }

    private int query(int left, int right, int[] tree, int size) {
        int result = 0;
        left += size;
        right += size;
        while (left < right) {
            if (left % 2 == 1) {
                result += tree[left];
                left++;
            }
            left /= 2;
            if (right % 2 == 1) {
                right--;
                result += tree[right];
            }
            right /= 2;
        }
        return result;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1022. Sum of Root To Leaf Binary Numbers
Сложность: easy

Вам дан корень двоичного дерева, в котором каждый узел имеет значение 0 или 1. Каждый путь от корня к листьям представляет собой двоичное число, начиная со старшего бита. Например, если путь 0 -> 1 -> 1 -> 0 -> 1, то в двоичном виде это может представлять 01101, что равно 13. Для всех листьев дерева рассмотрите числа, представленные путем от корня к этому листу. Верните сумму этих чисел. Тестовые примеры генерируются таким образом, чтобы ответ помещался в 32-битовое целое число.

Пример:

Input: root = [1,0,1,0,1,0,1]
Output: 22

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Рекурсивный обход дерева:
Используйте функцию DFS (поиск в глубину) для обхода дерева, начиная от корня. Передавайте текущее значение числа по пути как параметр.

2⃣Анализ текущего узла:
Если узел является листом (не имеет потомков), добавьте текущее значение числа к общей сумме.
Если узел не является листом, рекурсивно вызовите функцию DFS для левого и правого дочерних узлов, обновляя текущее значение числа.

3⃣Возврат результата:
После завершения обхода верните общую сумму чисел, представленных путями от корня к листьям.

😎 Решение:

public class TreeNode {
    int val;
    TreeNode left;
    TreeNode right;
    TreeNode(int x) { val = x; }
}

public class Solution {
    public int sumRootToLeaf(TreeNode root) {
        return dfs(root, 0);
    }
    
    private int dfs(TreeNode node, int currentValue) {
        if (node == null) return 0;
        currentValue = (currentValue << 1) | node.val;
        if (node.left == null && node.right == null) return currentValue;
        return dfs(node.left, currentValue) + dfs(node.right, currentValue);
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 312. Burst Balloons
Сложность: hard

Дано n воздушных шаров, пронумерованных от 0 до n - 1. Каждый шарик окрашен в число, представленное массивом nums. Вам нужно лопнуть все шарики.

Если вы лопаете шарик i, вы получите nums[i - 1] * nums[i] * nums[i + 1] монет. Если i - 1 или i + 1 выходит за границы массива, то считайте, что там находится шарик с числом 1.

Верните максимальное количество монет, которое можно собрать, лопая шарики с умом.

Пример:

Input: nums = [1,5]
Output: 10

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация и подготовка данных:
Добавьте по одному шару с числом 1 в начало и конец массива nums, чтобы упростить обработку граничных случаев.
Определите функцию dp(left, right), которая будет возвращать максимальное количество монет, если лопнуть все шары на интервале [left, right] включительно.

2⃣Вычисление значений для всех интервалов:
Для каждого интервала [left, right] и каждого индекса i в этом интервале:
Вычислите максимальные монеты, которые можно получить, сначала лопая все шары кроме i, а затем лопая i.
Обновите dp(left, right) максимальной суммой этих монет.

3⃣Возврат результата:
Верните значение dp(1, n - 2), которое будет содержать максимальное количество монет, которое можно собрать, лопнув все шары с умом, исключая добавленные нами шары.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int maxCoins(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        int[] newNums = new int[n + 2];
        newNums[0] = 1;
        newNums[n + 1] = 1;
        System.arraycopy(nums, 0, newNums, 1, n);
        
        int[][] dp = new int[n + 2][n + 2];
        
        for (int length = 2; length < n + 2; length++) {
            for (int left = 0; left < n + 2 - length; left++) {
                int right = left + length;
                for (int i = left + 1; i < right; i++) {
                    dp[left][right] = Math.max(dp[left][right],
                                               newNums[left] * newNums[i] * newNums[right] + dp[left][i] + dp[i][right]);
                }
            }
        }
        
        return dp[0][n + 1];
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 719. Find K-th Smallest Pair Distance
Сложность: hard

Расстояние между парой целых чисел a и b определяется как абсолютная разность между a и b. Учитывая целочисленный массив nums и целое число k, верните k-е наименьшее расстояние среди всех пар nums[i] и nums[j], где 0 <= i < j < nums.length.

Пример:

Input: nums = [1,3,1], k = 1
Output: 0

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Отсортируйте массив nums.

2⃣Определите минимальное и максимальное возможные расстояния.

3⃣Используйте бинарный поиск, чтобы найти k-е наименьшее расстояние, проверяя количество пар с расстоянием меньше или равно текущему среднему значению.

😎 Решение:

import java.util.Arrays;

public class Solution {
    public int smallestDistancePair(int[] nums, int k) {
        Arrays.sort(nums);
        
        int left = 0, right = nums[nums.length - 1] - nums[0];
        while (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            if (countPairs(nums, mid) < k) {
                left = mid + 1;
            } else {
                right = mid;
            }
        }
        return left;
    }
    
    private int countPairs(int[] nums, int mid) {
        int count = 0, j = 0;
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            while (j < nums.length && nums[j] - nums[i] <= mid) {
                j++;
            }
            count += j - i - 1;
        }
        return count;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 1438. Longest Continuous Subarray With Absolute Diff Less Than or Equal to Limit
Сложность: medium

Дан массив целых чисел nums и целое число limit. Вернуть размер самой длинной непустой подстроки, такая что абсолютная разница между любыми двумя элементами этой подстроки меньше или равна limit.

Пример:

Input: nums = [8,2,4,7], limit = 4
Output: 2 
Explanation: All subarrays are: 
[8] with maximum absolute diff |8-8| = 0 <= 4.
[8,2] with maximum absolute diff |8-2| = 6 > 4. 
[8,2,4] with maximum absolute diff |8-2| = 6 > 4.
[8,2,4,7] with maximum absolute diff |8-2| = 6 > 4.
[2] with maximum absolute diff |2-2| = 0 <= 4.
[2,4] with maximum absolute diff |2-4| = 2 <= 4.
[2,4,7] with maximum absolute diff |2-7| = 5 > 4.
[4] with maximum absolute diff |4-4| = 0 <= 4.
[4,7] with maximum absolute diff |4-7| = 3 <= 4.
[7] with maximum absolute diff |7-7| = 0 <= 4. 
Therefore, the size of the longest subarray is 2.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализировать два дека (minDeque и maxDeque) для хранения минимальных и максимальных значений в текущем окне и переменную left для начала окна.

2⃣Итеративно добавлять элементы в дек, поддерживая условие абсолютной разницы между максимальным и минимальным элементом в окне, чтобы она была не больше limit, при необходимости сдвигая left.

3⃣Обновлять maxLength, проверяя максимальную длину текущего окна, и возвращать maxLength как результат.

😎 Решение:

import java.util.Comparator;
import java.util.PriorityQueue;

class Solution {
    public int longestSubarray(int[] nums, int limit) {
        PriorityQueue<int[]> maxHeap = new PriorityQueue<>(
            (a, b) -> b[0] - a[0]
        );
        PriorityQueue<int[]> minHeap = new PriorityQueue<>(
            Comparator.comparingInt(a -> a[0])
        );

        int left = 0, maxLength = 0;

        for (int right = 0; right < nums.length; ++right) {
            maxHeap.offer(new int[] { nums[right], right });
            minHeap.offer(new int[] { nums[right], right });

            while (maxHeap.peek()[0] - minHeap.peek()[0] > limit) {
                left = Math.min(maxHeap.peek()[1], minHeap.peek()[1]) + 1;
                while (maxHeap.peek()[1] < left) {
                    maxHeap.poll();
                }
                while (minHeap.peek()[1] < left) {
                    minHeap.poll();
                }
            }

            maxLength = Math.max(maxLength, right - left + 1);
        }

        return maxLength;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 191. Number of 1 Bits
Сложность: easy

Напишите функцию, которая принимает бинарное представление положительного целого числа и возвращает количество установленных битов (также известных как вес Хэмминга).

Пример:

Input: n = 11

Output: 3

Explanation:

The input binary string 1011 has a total of three set bits.

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Решение простое: проверяем каждый из 32 битов числа. Если бит равен 1, увеличиваем количество 1-битов на единицу.

2⃣Для проверки i-го бита числа используем битовую маску. Начинаем с маски m=1, так как двоичное представление 1 это 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001. Логическое И между любым числом и маской 1 дает нам младший бит этого числа.

3⃣Для проверки следующего бита сдвигаем маску влево на один:
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 и так далее.

😎 Решение:

public int hammingWeight(int n) {
    int bits = 0;
    int mask = 1;
    for (int i = 0; i < 32; i++) {
        if ((n & mask) != 0) {
            bits++;
        }
        mask <<= 1;
    }
    return bits;
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 65. Valid Number
Сложность: hard

Учитывая строку s, определите, является ли s валидным числом.

Например, все следующие строки являются действительными числами: "2", "0089", "-0.1", "+3.14", "4.", "-.9", "2e10", "-90E3", "3e+7", "+6e-1", "53.5e93", "-123.456e789". В то время как следующие строки не являются валидными числами: "abc", "1a", "1e", "e3", "99e2.5", "--6", "-+3", "95a54e53".

Формально, валидное число определяется с использованием одного из следующих определений:

Целое число с необязательным показателем степени.
Десятичное число с необязательным показателем степени.
Целое число определяется необязательным знаком '-' или '+' за которым следуют цифры.

Десятичное число определяется необязательным знаком '-' или '+' и одним из следующих определений:

Цифры, за которыми следует точка '.'.
Цифры, за которыми следует точка '.', за которой следуют цифры.
Точка '.', за которой следуют цифры.
Показатель степени определяется с помощью обозначения показателя степени 'e' или 'E', за которым следует целое число.

Цифры определяются как одна или более цифр.

Пример:

Input: s = "0"

Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Объявите три переменные: seenDigit, seenExponent и seenDot, установив их все в false. Перебирайте символы входной строки. Если символ является цифрой, установите seenDigit в true.

2⃣Если символ является знаком (+ или -), проверьте, является ли он первым символом ввода или предшествует ли он показателю степени (экспоненте). Если нет, верните false. Если символ является экспонентой (e или E), сначала проверьте, была ли уже видна экспонента или еще не было увидено ни одной цифры. Если что-то из этого верно, верните false. В противном случае установите seenExponent в true и сбросьте seenDigit, потому что после экспоненты должно следовать новое целое число.

3⃣Если символ — точка (.), проверьте, были ли уже видны точка или экспонента. Если да, верните false. Иначе установите seenDot в true. Если символ чему-то иначе, верните false. В конце верните значение seenDigit, потому что, например, ввод вида "21e" должен быть признан недействительным, если после e не следуют цифры.

😎 Решение:

class Solution {
    public boolean isNumber(String s) {
        boolean seenDigit = false;
        boolean seenExponent = false;
        boolean seenDot = false;

        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
            char curr = s.charAt(i);
            if (Character.isDigit(curr)) {
                seenDigit = true;
            } else if (curr == '+' || curr == '-') {
                if (i > 0 && s.charAt(i - 1) != 'e' && s.charAt(i - 1) != 'E') {
                    return false;
                }
            } else if (curr == 'e' || curr == 'E') {
                if (seenExponent || !seenDigit) {
                    return false;
                }
                seenExponent = true;
                seenDigit = false;
            } else if (curr == '.') {
                if (seenDot || seenExponent) {
                    return false;
                }
                seenDot = true;
            } else {
                return false;
            }
        }

        return seenDigit;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 869. Reordered Power of 2
Сложность: medium

Дано целое число n. Мы можем переставить цифры числа в любом порядке (включая исходный порядок), при этом ведущая цифра не должна быть нулем.

Верните true, если и только если мы можем сделать это так, чтобы полученное число было степенью двойки.

Пример:

Input: n = 1
Output: true

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Сгенерируйте все перестановки цифр числа, размещая любую цифру на первой позиции (start = 0), затем любую из оставшихся цифр на второй позиции (start = 1) и так далее. В Python можно использовать встроенную функцию itertools.permutations.

2⃣Проверьте, что перестановка представляет собой степень двойки, убедившись, что в перестановке нет ведущего нуля, и удаляя все множители 2. Если результат равен 1 (то есть, он не содержал других множителей, кроме 2), то это была степень двойки. В Python можно использовать проверку bin(N).count('1') == 1.

3⃣Верните true, если хотя бы одна перестановка является степенью двойки, иначе верните false.

😎 Решение:

class Solution {
    public boolean reorderedPowerOf2(int N) {
        char[] A = Integer.toString(N).toCharArray();
        Arrays.sort(A);
        for (int i = 0; i < 30; ++i) {
            char[] B = Integer.toString(1 << i).toCharArray();
            Arrays.sort(B);
            if (Arrays.equals(A, B)) return true;
        }
        return false;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 284. Peeking Iterator
Сложность: medium

Создайте итератор, который поддерживает операцию peek (просмотр следующего элемента) на существующем итераторе, помимо операций hasNext (проверка наличия следующего элемента) и next (получение следующего элемента).

Реализуйте класс PeekingIterator:
PeekingIterator(Iterator<int> nums): Инициализирует объект с заданным итератором целых чисел.
int next(): Возвращает следующий элемент в массиве и перемещает указатель на следующий элемент.
boolean hasNext(): Возвращает true, если в массиве еще есть элементы.
int peek(): Возвращает следующий элемент в массиве без перемещения указателя.

Пример:

Input
["PeekingIterator", "next", "peek", "next", "next", "hasNext"]
[[[1, 2, 3]], [], [], [], [], []]
Output
[null, 1, 2, 2, 3, false]

Explanation
PeekingIterator peekingIterator = new PeekingIterator([1, 2, 3]); // [1,2,3]
peekingIterator.next();    // return 1, the pointer moves to the next element [1,2,3].
peekingIterator.peek();    // return 2, the pointer does not move [1,2,3].
peekingIterator.next();    // return 2, the pointer moves to the next element [1,2,3]
peekingIterator.next();    // return 3, the pointer moves to the next element [1,2,3]
peekingIterator.hasNext(); // return False

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Инициализация итератора:
В конструкторе класса PeekingIterator инициализируйте итератор и проверьте, есть ли следующий элемент. Если есть, установите его как next, иначе установите next в null.

2⃣Операция peek:
Метод peek возвращает значение next, не перемещая указатель итератора.

3⃣Операции next и hasNext:
Метод next возвращает текущее значение next, обновляет next к следующему элементу в итераторе и перемещает указатель итератора. Если нет следующего элемента, бросает исключение NoSuchElementException.
Метод hasNext возвращает true, если next не равно null, и false в противном случае.

😎 Решение:

import java.util.Iterator;
import java.util.NoSuchElementException;

class PeekingIterator implements Iterator<Integer> {

    private Iterator<Integer> iter;
    private Integer next = null;

    public PeekingIterator(Iterator<Integer> iterator) {
        if (iterator.hasNext()) {
            next = iterator.next();
        }
        iter = iterator;
    }

    public Integer peek() {
        return next;
    }

    @Override
    public Integer next() {
        if (next == null) {
            throw new NoSuchElementException();
        }
        Integer toReturn = next;
        next = null;
        if (iter.hasNext()) {
            next = iter.next();
        }
        return toReturn;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        return next != null;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний

Задача: 566. Reshape the Matrix
Сложность: easy

В MATLAB есть удобная функция под названием reshape, которая может преобразовать матрицу размером m x n в новую матрицу с другим размером r x c, сохраняя исходные данные.

Вам дана матрица m x n mat и два целых числа r и c, представляющие количество строк и столбцов желаемой преобразованной матрицы.

Преобразованная матрица должна быть заполнена всеми элементами исходной матрицы в том же порядке обхода строк, в котором они были.

Если операция преобразования с заданными параметрами возможна и допустима, выведите новую преобразованную матрицу; в противном случае выведите исходную матрицу.

Пример:

Input: mat = [[1,2],[3,4]], r = 1, c = 4
Output: [[1,2,3,4]]

👨‍💻 Алгоритм:

1⃣Проверить, можно ли преобразовать матрицу с заданными параметрами r и c. Это возможно, если произведение m * n равно произведению r * c. Если преобразование невозможно, вернуть исходную матрицу.

2⃣Создать новый массив для хранения преобразованной матрицы. Перебрать все элементы исходной матрицы и вставить их в новый массив в порядке обхода строк.

3⃣Вернуть преобразованную матрицу, если преобразование возможно, иначе вернуть исходную матрицу.

😎 Решение:

public class Solution {
    public int[][] matrixReshape(int[][] mat, int r, int c) {
        int m = mat.length, n = mat[0].length;
        if (m * n != r * c) {
            return mat;
        }
        int[][] reshapedMatrix = new int[r][c];
        int row = 0, col = 0;
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                reshapedMatrix[row][col] = mat[i][j];
                col++;
                if (col == c) {
                    col = 0;
                    row++;
                }
            }
        }
        return reshapedMatrix;
    }
}

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний